低表面處理帶銹富鋅涂料及其中涂漆的制備及性能研究.pdf

1、帶銹涂料可直接涂刷于存在一定殘余銹蝕的鋼鐵表面,簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)涂料涂裝前的表面處理程序,大大降低了涂裝成本和對(duì)環(huán)境及施工人員的危害,其防銹性能也優(yōu)于常規(guī)的防腐蝕涂料,目前低表面處理帶銹涂料及其配套中涂漆已成為重防腐涂料研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。本文在綜述了熱鍍鋅碳鋼材料大氣腐蝕現(xiàn)狀和低表面處理帶銹涂料研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,制備了熱鍍鋅鋼構(gòu)用有機(jī)轉(zhuǎn)銹劑,并使用上述有機(jī)轉(zhuǎn)銹劑制備了集穩(wěn)定,轉(zhuǎn)化、滲透為一體的多功能低表面處理帶銹富鋅涂料。針對(duì)現(xiàn)有的傳統(tǒng)中涂漆

2、不能和帶銹涂料形成優(yōu)異的配套性能的現(xiàn)狀,制備了帶銹富鋅涂料專用的鋁鋯偶聯(lián)劑改性環(huán)氧鋁粉中涂漆。本論文的主要研究工作如下:
　　 1、熱鍍鋅鋼構(gòu)用有機(jī)轉(zhuǎn)銹液的制備與性能研究。利用掃描電鏡(SEM)和能量散射譜(EDS)研究了熱鍍鋅碳鋼材料的鍍層組織形貌和物象組成成分。采用濕熱交替加速腐蝕試驗(yàn)?zāi)M了熱鍍鋅鋼材在含有氯化物的大氣環(huán)境中的腐蝕,采用X射線衍射譜(XRD)分析了腐蝕產(chǎn)物的主要有構(gòu)成。依據(jù)上述研究結(jié)果采用正交實(shí)驗(yàn)法制備了具有

3、一定磷化、鈍化和除油功能的有機(jī)轉(zhuǎn)銹劑。采用相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和方法研究了轉(zhuǎn)銹液的基本物理性能、轉(zhuǎn)銹液處理后金屬的防銹性能以及銹轉(zhuǎn)化效率。結(jié)果表明有機(jī)轉(zhuǎn)銹劑在銹蝕熱鍍鋅表面形成防銹膜層,膜層附著力≤2級(jí),耐CuSO4點(diǎn)滴162 S,3％NaCl溶液浸漬17 h,防銹期50 d,轉(zhuǎn)銹劑的轉(zhuǎn)化效率為0.124 Kg·m-2。
　　 2、低表面處理帶銹富鋅涂料的制備及性能研究。采用環(huán)氧樹(shù)脂E-44作為主要的成膜物質(zhì),并摻雜聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂、

4、氨基樹(shù)脂、環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂作為輔助成膜物質(zhì);采用鋅粉和多種化學(xué)防銹顏料組合應(yīng)用以增強(qiáng)涂料的電化學(xué)和化學(xué)防銹性能;以第2章制備的有機(jī)轉(zhuǎn)銹劑作為轉(zhuǎn)銹組分來(lái)制備低表面處理帶銹富鋅涂料。采用正交實(shí)驗(yàn)法考察了成膜物質(zhì)、電化學(xué)防銹顏料鋅粉、主化學(xué)防銹顏料、有機(jī)轉(zhuǎn)銹劑對(duì)對(duì)涂層的物理機(jī)械性能、化學(xué)防銹性能、帶銹涂裝性能以及施涂性能等的影響。制備的低表面處理帶銹富鋅涂料具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能和防銹性能,其硬度達(dá)到4 H,耐鹽水浸泡60 d不返銹,耐鹽霧

5、＞800 h,施涂性能良好。同時(shí)采用鹽霧試驗(yàn)考察了轉(zhuǎn)銹劑對(duì)帶銹涂料在無(wú)銹基體上耐蝕性能的影響,當(dāng)其用量的質(zhì)量份為6時(shí)涂層具有最好的耐腐蝕性能。
　　 3、鋁鋯有機(jī)金屬偶聯(lián)劑改性環(huán)氧鋁粉涂料的制備及性能研究。采用鋁鋯偶聯(lián)劑對(duì)鱗片狀鋁粉進(jìn)行表面改性,將改性后的鋁粉用作防銹顏料制備了一種環(huán)氧鋁粉涂料。EDS和SEM照片顯示改性后的鋁粉分散性能得到改善,表面斑點(diǎn)狀缺陷得到修復(fù),涂層更加平整、致密,物理屏蔽性能提高。研究同時(shí)表明經(jīng)2.5％

6、偶聯(lián)劑改性的環(huán)氧鋁粉涂料具有良好的物理機(jī)械性能,硬度達(dá)到4 H,耐3％鹽水浸泡65 d無(wú)銹蝕,不起泡。涂層體系在3.5％NaCl溶液中的的電化學(xué)阻抗譜(EIS)測(cè)試表明,浸泡52 d后未改性的涂層基本上失去了對(duì)基體的保護(hù)作用,改性涂層的阻抗值仍可達(dá)到106Ω·cm2,涂層對(duì)基體仍具有一定的保護(hù)作用,且當(dāng)偶聯(lián)劑的用量為2.5％時(shí)環(huán)氧鋁粉涂層具有最好的防護(hù)性能。Tafel曲線測(cè)試表明鋁鋯偶聯(lián)劑改性后涂層的自腐蝕電流減小,腐蝕速率下降。涂層體